Лекция 7. Формы залегания магматических горных пород и внутреннее строение интрузивных и экструзивных тел

Магматические породы образуются как на поверхности Земли или в непосредственной близости от нее, так и на различных глубинах внутри земной коры. В первом случае возникают излившиеся или экструзивные породы и формы их залегания представлены различными экструзивными телами. Во втором случае образуются интрузивные породы, и формы их залегания называются интрузивными телами или просто интрузиями.

7.1. Экструзивные тела

Процессы образования экструзивных тел и причины их разнообразия более понятны, так как образование их происходит у нас на глазах. Расплавленная лава изливается на поверхность Земли, занимает некоторое пространство и, отвердевая, дает различные экструзивные тела. Форма этих тел зависит от: 1) физических свойств лавы (степени ее текучести); 2) характера вулканических извержений и 3) рельефа поверхности. Имеет также значение, изливается ли лава под водой или в наземных условиях.

Физические свойства лав различны. Одни лавы жидкие и относительно легко растекаются по поверхности. Вязкость таких лав только в 60 раз больше, чем у воды и может быть сравнима с вязкостью таких масел, как оливковое, касторовое и др. Такие лавы текут под уклон в 2 º со скоростью 400 м/час. Другие лавы очень вязкие, хотя и пластичные. Они почти не растекаются по поверхности Земли.

Вязкость (текучесть) лав зависит, прежде всего, от ее состава. Основные лавы, не содержащие большого количества SiO₂ и Al₂O₃, а содержащие много CaO, MgO, FeO - текучие, подвижные. Кислые лавы, содержащие большое количество SiO₂ и Al₂O₃ – вязкие. То, что увеличение CaO и MgO понижает вязкость силикатного расплава, давно известно металлургам, которые для уменьшения вязкости шлака добавляют в шихту флюсы. Значительно уменьшают вязкость и содержащиеся в лаве летучие компоненты (флюорит также применяется в качестве флюса). На вязкость влияет и температура лавы.

Характер вулканических извержений тоже влияет на форму экструзивных тел. Различаются: 1) трещинный тип извержений, когда из громадных трещин изливаются сразу большие порции лав; 2) центральный, когда лава поступает относительно небольшими порциями по трубообразным каналам и 3) площадной или тип проплавления и обрушения кровли, когда на поверхность выходит также значительное количество лавы.

В настоящее время наиболее распространен центральный тип извержения. Трубообразные каналы возникают в результате активной деятельности вулканических газов. Происходит как бы «продувание» подводящих каналов. Трещинный тип известен в Исландии, а площадной, по-видимому, был в Йелоустонском парке в США.

Влияние рельефа на форму очевидно, так как лава может заполнять любые отрицательные формы рельефа.

Выделяются следующие типы экструзивных тел.

Покровы – это экструзивные тела, имеющие значительную протяженность по площади и сравнительно небольшую мощность. Они возникают в результате трещинных излияний жидких подвижных базальтовых лав. Они занимают обычно большие площади (до 1000 км²). Мощность покрова может достигать 100 м. Мощность толщи налегающих друг на друга покровов может достигать 1000-3000 м. В результате излияния из трещины Лаки (Исландия) в 1783 г. Лава покрыла 565 км², а объем покрова составил 12,3 км³.

Потоки – это экструзивные тела, имеющие значительную протяженность в одном направлении. Они возникают при центральном извержении лав различного состава (базальтового, андезитового и более кислого). Состав лав определяет размер и форму потока. Чем кислее лава, тем меньше и короче поток. Крупные потоки имеют объем до 0,5-1 км³. Поток из вулкана Мауна Лоа (Гавайские острова) имеет объем 0,413 км³, поток из Этны 1669 г. – 0,98 км³. В 1929 г. из Этны в виде потока вылилось 0,1 км³ лавы. Длина его -10 км, ширина – 1 км, мощность – 10 м.

Эндогенные купола (конусы, пики, иглы) – такие экструзивные тела, которые имеют незначительную протяженность в двух горизонтальных измерениях и большую мощность. Форма их разнообразна. Они возникают при центральном типе извержения кислых вязких лав (например, игла Мон-Пеле на острове Мартиника имел высоту 300-400 м, вулканические конусы Камчатки).

Экзогенные купола – отличаются от предыдущих не формой, а механизмом образования. Если при образовании эндогенного купола вся масса лавы, слагающей такой купол, одновременно выходит из подводящего канала, то при образовании экзогенного купола происходит последовательное отложение коротких лавовых потоков друг на друга, что происходит, когда лава поступает небольшими порциями длительное время (например, купол на острове Бурбон в Индийском океане).

Шаровые (подушечные) лавы – образуются при подводном излиянии, по-видимому, на определенных глубинах. В этих условиях лава, в каком бы большом количестве она не изливалась, не образует сплошного тела, а разбивается на ряд небольших сфероидальных тел (капель) диаметром менее 1 м. Каждое такое тело обособлено, а между ними часто находятся морские осадки. Шаровые лавы образуют либо беспорядочное нагромождение, либо покровообразные тела. Они образуются при излиянии жидких подвижных лав.

Экструзивными являются не только тела, образованные излившейся на поверхность лавы. Лава может застывать в подводящих каналах. Образованные при этом вблизи земной поверхности секущие и выходящие на земную поверхность тела также являются экструзивными. К ни м относятся дайки и некки.

Дайка – это пластообразное, вертикальное или крутопадающее тело, имеющее значительную протяженность и малую мощность. Размеры даек, генетически связанных с вулканической деятельностью, обычно небольшие.

Некки (жерловины) – приблизительно цилиндрические тела, удлиненные только в вертикальном направлении и имеющие небольшие размеры (до 100 м в поперечнике). Образуются они в результате заполнения лавой трубообразного подводящего канала (вулканического жерла) при центральном типе извержения.

Дайки и некки с точки зрения их образования являются промежуточными между экструзивными и интрузивными телами.